本文關(guān)鍵詞：液氣射流泵流體特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：射流泵是一種輸送質(zhì)量和傳遞能量的流體機(jī)械元件，可以作為混合物料和瞬時(shí)反應(yīng)設(shè)備。因其具有簡單的結(jié)構(gòu)，可以減小安裝和維護(hù)的難度，運(yùn)行安全可靠且運(yùn)行費(fèi)用低廉，焊接或螺紋連接的管狀結(jié)構(gòu)使其密封性更容易得到保障等優(yōu)點(diǎn)，因此常常用來輸送高溫高壓、易燃易爆和具有放射性的高危流質(zhì)；射流泵的工作原理和結(jié)構(gòu)也決定了其可以直接利用壓力能來作為運(yùn)行動(dòng)力，無需消耗額外能源。但是射流泵在工作中也暴露出一些不足，主要表現(xiàn)在流體混合過程中，能量利用率低且損失比較嚴(yán)重，導(dǎo)致射流混合效率一直處于20％—40％之間，制約其在綜合應(yīng)用中的進(jìn)一步應(yīng)用。 在礦井自動(dòng)化排水系統(tǒng)中，利用液氣射流泵射流吸氣作用來給離心式水泵倒吸灌水。液氣射流泵高效穩(wěn)定的工作是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的必要條件。井下實(shí)際運(yùn)行過程當(dāng)中，射流系統(tǒng)雖然能使離心式水泵泵體內(nèi)達(dá)到指定真空度，但抽氣速率和效率都比較低，浪費(fèi)能量和時(shí)間，同時(shí)影響整個(gè)排水系統(tǒng)的抽水性能，甚至在緊急情況下，由于真空度不能及時(shí)達(dá)到，導(dǎo)致排水受阻，造成重大損失。 針對射流泵效率問題，現(xiàn)有研究大部分集中在噴嘴距、喉管與噴嘴面積比、擴(kuò)散角和喉管長徑比上。本文在已有研究成果基礎(chǔ)上，提出吸入室直徑、吸入室長度、吸入管位置和喉管收縮半角也可能是影響液氣射流泵效率的主要因素，并對射流泵進(jìn)行了理論研究和實(shí)驗(yàn)探討。理論研究主要是運(yùn)用fluent軟件，，對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的液氣射流泵物理模型，采用變量控制的方法，逐個(gè)進(jìn)行三維仿真模擬，得出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下液氣射流泵的靜壓曲線和關(guān)鍵部位的壓力云圖及速度云圖。通過對射流泵內(nèi)部流場特性的分析，得出吸入室長度和吸入管位置對液氣射流泵吸氣效率的影響微乎其微，可以忽略不計(jì)；隨著喉管收縮半角的增大，射流泵吸氣效率先增大后減小，存在最優(yōu)喉管收縮半角范圍為13.5°—17.1°之間；隨著吸入室直徑的增大，射流泵吸氣效率也是先增大后減小，存在最優(yōu)吸入室直徑范圍為1.56倍—1.68倍射流管直徑。實(shí)驗(yàn)探討主要是加工出與數(shù)值模擬一樣尺寸的射流泵組件，仿照礦井自動(dòng)化排水原理及過程進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，記錄后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后得出了與數(shù)值模擬同樣的結(jié)論，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的正確性。
【關(guān)鍵詞】：液氣射流泵 效率 數(shù)值模擬 礦井排水 吸入室直徑 真空度
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 國內(nèi)外研究狀況11-14
• 1.2.1 國外研究狀況12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究狀況13-14
• 1.3 研究方法概述14-15
• 1.4 部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對液氣射流泵效率的影響15-16
• 1.5 液氣射流泵的應(yīng)用現(xiàn)狀16
• 1.6 研究目的意義和內(nèi)容16-17
• 1.6.1 研究的目的意義16-17
• 1.6.2 研究內(nèi)容17
• 1.7 本章小結(jié)17-19
• 第二章 液氣射流泵理論19-25
• 2.1 有限空間射流理論19-20
• 2.2 液氣射流泵的分類與安裝20-21
• 2.2.1 液氣射流泵的分類20
• 2.2.2 液氣射流泵的安裝20-21
• 2.3 液氣射流泵結(jié)構(gòu)及原理21-22
• 2.4 液氣射流泵流態(tài)理論22-23
• 2.5 主要性能指標(biāo)23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 第三章 液氣射流泵數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型25-35
• 3.1 數(shù)值模擬25-26
• 3.1.1 數(shù)值模擬的概念25
• 3.1.2 數(shù)值模擬的特點(diǎn)25-26
• 3.2 湍流的形成26
• 3.3 湍流模型26-28
• 3.4 控制方程組28-29
• 3.5 控制方程組的離散29-30
• 3.6 控制方程的求解30-32
• 3.7 近壁面處理32
• 3.8 本章小結(jié)32-35
• 第四章 液氣射流泵內(nèi)部流場數(shù)值模擬及分析35-63
• 4.1 模型建立35-36
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)尺寸35
• 4.1.2 物理建模35-36
• 4.2 網(wǎng)格劃分36-37
• 4.3 定解條件設(shè)置37
• 4.4 流體的材料特性37
• 4.5 計(jì)算模型的確定37-38
• 4.6 數(shù)值模擬結(jié)果與分析38-62
• 4.6.1 吸入室長度對液氣射流泵效率的影響38-45
• 4.6.2 吸入管位置對液氣射流泵效率的影響45-51
• 4.6.3 喉管收縮半角對液氣射流泵吸氣性能的影響51-57
• 4.6.4 吸入室直徑對液氣射流泵吸氣性能的影響57-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 第五章 液氣射流泵性能的實(shí)驗(yàn)研究63-69
• 5.1 實(shí)驗(yàn)說明63
• 5.2 實(shí)驗(yàn)裝置63
• 5.3 實(shí)驗(yàn)步驟63-65
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果的對比分析65-67
• 5.5 本章小節(jié)67-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 研究結(jié)論總結(jié)69-70
• 6.2 研究工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

【參考文獻(xiàn)】

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